基于相场方法的铀枝晶生长电化学-流场耦合研究

铀枝晶生长是导致乏燃料后处理电解精炼装置发生意外短路的潜在威胁因素,同时会使铀产物夹杂大量熔盐,影响产物纯度。为了更好地理解铀枝晶生长的微观机理,掌握阴极沉积形貌的控制方法,基于相场方法建立了铀在阴极的电沉积模型,研究了铀枝晶的底部沉积宽度、主枝晶干高度和总沉积面积等形貌参数对流场速度变化的依赖规律。发现外加流场的引入会使铀枝晶的底部沉积宽度降低37.18%,主枝晶干高度降低30.5%,总沉积面积降低49.3%。说明外加流场可以抑制铀枝晶生长,改善铀沉积形貌,但同时也会使破碎的枝晶须重新溶解到熔盐体系中,降低铀电解精炼效率。另外,通过对流场与电解电压、初始浓度等沉积条件耦合影响下铀枝晶形貌特征相图的分析可知,在实际电解精炼过程中,应在保证电解精炼效率的基础上尽量选择高初始浓度和高电解电压的沉积条件,同时设置合理的流场速度以获得理想的铀枝晶沉积形貌。

盐湖卤水中铀的激光液体荧光法测定

针对WGJ-Ⅲ型微量铀分析仪测铀原理分析,结合卤水的特点以及在大量实验研究的基础上,提出了激光液体荧光-标准加入法测定盐湖卤水中铀的方法。方法检出限为0.02 mg/L,对配制含铀1.000 mg/L卤水测定的相对标准偏差(RSD)为0.98%(n=10),加标回收率为95%～106%。该方法操作简便、分析结果准确且分析成本不高,可用于盐湖卤水或高矿化度水溶液中铀含量的测定。

MoTa合金点缺陷和迁移性能的第一性原理研究

基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法研究了B2型MoTa合金三种缺陷(空位、反位缺陷和自间隙原子)的形成和迁移机制。根据能量最小观点,三种缺陷形成由难到易程度依次为:反位、空位缺陷和自间隙原子。在MoTa合金的六种迁移方式中,尽管[1-11]一步跳所需迁移能最低,但其迁移结果打破了系统局部有序性。[010]一步跳和[011]一步跳迁移结果保持了系统局部有序性,但需较高的迁移能。所以[010]一步跳和[011]一步跳将分别被[010]共面六步跳或[100]不共面六步跳和[011]共面六步跳所替代。

第一原理研究Zr元素对UO_2结构与力学性能的影响

本文采用第一性原理密度泛函理论研究了Zr元素对UO2结构与力学性能的影响。计算结果表明,随着Zr元素含量的增加,UO2的晶格参数、晶胞体积均逐渐减小。其中,掺杂形成能,U-O键,Zr-O键和O-O键的单位键长随着Zr元素的增加而降低。通过计算其弹性模量,发现Zr含量在20wt%前,随着Zr含量的增加,UO2的体模量略微增大,而剪切模量略微降低;当Zr的含量达到40wt%时,UO2体模量随着Zr含量的增加而明显增大,剪切模量反而增大。同时,随着Zr含量的增加,UO2的B/G值不断增加,材料呈脆性向塑性转变的趋势。

用流态化技术制取优质粗粒重铀酸铵

论述了采用流态化技术从硫酸－硫酸铵、硫酸－氯化物溶液体系中沉淀制取优质粗粒重铀酸铵的研究工作。在硫酸－硫酸铵溶液体系中，铀工厂常规搅拌沉淀产品含Ｕ６３．１８％、ＳＯ２４－１３．３％，产品粒度≥４０μｍ者占３３．９１％；采用硫态化技术沉淀，在最佳条件下，沉淀产品含Ｕ６９．９４％、ＳＯ２４－３．７％，产品粒度≥４０μｍ者占７５．８７％。在硫酸－氯化物溶液体系中，铀工厂常规搅拌沉淀产品含Ｕ５８％、Ｃｌ－５％，产品粒度≥４０μｍ者只占１．６％；采用流态化技术沉淀产品含Ｕ６８％、Ｃｌ－０．２２％，产品粒度≥４０μｍ者占４１．４６％。实验用流化床沉淀塔直径为４００ｍｍ，高３２００ｍｍ，结构简单，易稳定操作，对料液浓度变化适应性强，具有广阔的工业应用前景。

某铀钼矿尾渣特性及浸出工艺研究

针对某铀钼矿尾渣进行了成分分析、粒级筛析及矿物组成研究,开展了不同氧压浸出工艺对比试验。尾渣中可回收的金属为钼和铀,其中钼含量较高,达到了近0.6%,铀含量较低,仅为0.022%。钼主要以辉钼矿/胶硫钼矿形式分布,且绝大部分被石英颗粒包裹,解离程度低,采用加压氧化分解工艺可以改善钼的溶浸效果。通过条件试验分别确定了氧压酸浸、氢氧化钠氧压碱浸、碳酸钠氧压碱浸的最佳工艺条件,钼浸出率分别达到80.76%,85.32%,80.49%,而氧压酸浸和碳酸钠氧浸条件下的铀金属也可以浸出60%。试剂消耗成本测算结果表明,氧压酸浸过程工艺成本最低,综合考虑建议尾渣浸出工艺路线选择氧压酸浸工艺。

测定钨铁中钼的简便方法

建立了不经分离用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)直接测定钨铁中钼的方法。样品经过硝酸-盐酸-氢氟酸混合酸溶解后于优化选定的仪器条件下在202.031nm处直接测定,结果与化学法有很好的吻合,相对标准偏差(RSD)小于0.06%,使用本方法的测定结果令人满意,相对于复杂的化学分析方法,该法操作简便、分析快速、结果准确可靠。

硝酸铀酰干法脱硝制备氧化铀工艺研究

目前乏燃料后处理工艺制备铀产品中最常用的方式是硝酸铀酰干法脱硝。对硝酸铀酰干法脱硝的工艺流程、化学平衡和反应器进行了系统分析。结果显示两步法脱硝比一步法脱硝更适用于后处理厂制备氧化铀。基于吉布斯自由能最小化原理计算硝酸铀酰脱硝的平衡组成显示,在低于100℃时硝酸铀酰即可分解,在高于400℃时三氧化铀即可转化为八氧化三铀。对未来脱硝流化床设计改进的方向进行了探讨,提出火焰脱硝工艺是未来硝酸铀酰干法脱硝发展方向之一。

用质谱法分析六氟化铀中的烃和卤代烃

了测定六氟化铀中烃和卤代烃的含量，首先要对进样系统和质谱计的离子源进行充分的钝化。样品必须全部汽化后方可通入质谱计，否则分馏效应将严重歪曲测量结果。用接近于待测样品中所含的卤代烃的杂质样品与纯净六氟化铀可配置出已知卤代烃含量的“杂质标样”。用它可以测出其特征质量峰的灵敏系数，这样就能定量测定待测样品中烃和卤代烃的总摩尔含量，可靠地鉴定它是否低于００１％。对美国公布的《测定六氟化铀中烃、含氯烃和部分取代卤代烃》标准方法进行补充与完善。

微波加热技术在核工业中的应用研究进展

简述了微波加热的基本原理,综述了微波加热在辅助浸取铀矿物、二氧化铀陶瓷芯块烧结、硝酸盐热解脱硝、放射性废物处理、放射性元素分析前处理等核工业中的应用研究进展,指出了微波加热技术在核工业中应用所面临的主要问题和挑战,展望了未来的研究发展方向和应用前景。

伏尔哈德法测定八氧化三铀中卤素的不确定度评定

文章对伏尔哈德法测量八氧化三铀中卤素含量的不确定度进行了分析,确定三种测量不确定度分别是由测量重复性、样品中卤素的百分含量及样品中铀的百分含量引入的,并对每一类测量不确定度进行了分析评价。通过对各不确定度分量的量化和分析得出,八氧化三铀中卤素含量测量不确定度主要来源于测量样品中卤素的百分含量引入的不确定度,其扩展不确定度为0.0014%。

One-step synthesis of hollow UO2 nanospheres via radiolytic reduction of ammonium uranyl tricarbonate

Black precipitates were successfully obtained by radiolytic reduction of ammonium uranyl tricarbonate in the aqueous solution of HCOONH_4 by one step.TEM,SAED,EDS,and XRD analysis indicated that the precipitates consist of hollow UO2 nanospheres（φ：30-50 nm,wall thickness：8-15 nm,and cavity diameter：10-20 nm）.The effect of HCOONH4 concentration,irradiation time and dose rate on the morphology,and size of nanospheres was investigated.Then,a gas-bubble template mechanism was proposed.

二氧化铀稳定化的自动控制

稳定化是二氧化铀制备工艺中的重要工序,本文通对两种不同的稳定化的工序过程的分析,阐述了稳定化工艺过程自动控制的设计思想,以及实现自动控制的方法。实践证明,自主设计实施的自动控制取得了良好的控制效果。

ASTM C787-20六氟化铀浓缩标准规范

该规范涵盖了将供给浓缩厂的六氟化铀。制备六氟化铀的工厂需要控制工艺化学品的纯度,并且还要使用低腐蚀设备才能满足大多数杂质的指标要求。材料的化学和同位素分析应符合规定的要求。